地铁屏蔽门系统的组建方式及应用

来源：职称驿站所属分类：车辆论文
发布时间：2012-11-16浏览：71次

　　摘要：本文介绍了采用一般地铁地下车站屏蔽门系统的组建方式和应用情况，首先介绍了屏蔽门系统的组成、工作原理，其次介绍了布置及安装事项,最后列举了实际应用中的工作模式及需要特别注意的系统接地和绝缘的问题。

　　关键词: 屏蔽门,DCU,PSC,绝缘

　　1、地铁屏蔽门系统概述

　　在地铁车站的每侧站台边缘设置屏蔽门系统，为乘客提供舒适、安全的候车环境，同时降低车站站台与车站隧道之间的空气热交换，有效降低车站空调的能耗。

　　屏蔽门设置在车站站台边的有效站台长度范围内, 以有效站台中心线为基准向两端对称布置。屏蔽门的设置不仅能满足正常运营模式的要求，还能够在故障或灾害运营时，作为有效的疏散通道。为保证列车及设备的运营安全，屏蔽门在站台边缘的布置不能够侵入到列车行驶动态包络线。

　　2.屏蔽门系统的主要组成

　　屏蔽门系统主要由门驱动装置、门体、电源、控制四个部分组成。

　　2.1 门驱动装置

　　一套驱动设备主要包括电源、电机、减速机、机械传动装置。

　　2.1.1电源

　　1) 屏蔽门系统电源分为驱动电源、控制电源以及站台屏蔽门照明灯带用电源3个部分。

　　2) 驱动电源、控制电源配置不间断电源UPS。

　　3) 电源主要由变压器、整流设备、UPS、开关、断路器等模块组成。

　　2.1.2电机

　　1) 屏蔽门系统的驱动电机采用直流无刷永磁电机。

　　2) 电机通过连轴器与执行机构或减速器相连。

　　3) 电机本身具有过压、过流、超速等保护装置并可以向系统报警。

　　2.1.3减速器

　　减速器一般有两种方式，齿轮箱及蜗轮蜗杆。对于皮带传动与螺旋副传动两种方式，减速器的设置会有所不同。

　　1) 在皮带传动装置中，减速器作为电机与传动机构的中间过渡装置，实现对电机转子转速的减速。

　　2) 在螺旋传动过程中，可以选用合适的螺杆头数及螺距来实现屏蔽门的速度要求。

　　2.1.4传动装置

　　传动装置一般采用齿形同步带传动或螺旋副传动，主要为被控元件传递动力。齿形同步带传动装置是利用齿形同步带与带轮的啮合力来传递动力。

　　螺旋传动是利用螺纹的相对运动来传递动力。

　　2.2. 门体

　　门体包括滑动门、固定门、应急门、端门、门锁、梁柱结构、门槛等，它们属于机械结构部分。

　　2.2.1 滑动门

　　1) 每条站台边缘根据列车车门数量设置对应滑动门。

　　2) 滑动门为乘客提供上、下列车的通道;也可作为在车站轨道区域发生火灾或故障时乘客的疏散通道。

　　2.2.2 固定门

　　相邻的两对滑动门之间设置一扇固定门。

　　2.2.3 应急门

　　应急门除屏蔽作用外，还为乘客疏散提供应急疏散通道。

　　2.2.4端门

　　每侧站台屏蔽门两端设有屏蔽门端门，共2道。

　　1) 端门将站台公共区与轨行区隔开。

　　2) 列车在紧急情况下，乘客可从端门疏散到车站站台。

　　3) 维修人员可从端门进入站台设备区和区间隧道。

　　2.3 配电系统

　　2.3.1 配电模式

　　屏蔽门系统从设备房内的380V/220V双电源切换箱出线端子引出自己所需要的用电回路。屏蔽门门机的供电方式主要有：

　　(1)380V/220V交流供电，至每个门机后再进行整流、降压的分散处理。

　　(2)在设备房内集中整流至110VDC，以直流方式供电至每个门机。

　　2.4 控制系统

　　2.4.1控制系统的构成

　　控制系统主要由控制局域网络、通讯设备中央控制盘(PSC)、门控单元(DCU)、就地控制盘(PSL)、监视、报警装置以及网间通讯协议转换器、通讯介质及通讯接口模块组成。

　　屏蔽门控制子系统中，屏蔽门系统的控制采用了现场总线(CAN、Lonworks、RS485等)局域网来实现PSC与被控的DCU进行通讯。PSC属于整个控制系统的主设备，能够监视每个门控单元(DCU)的状态。DCU作为现场设备，可以对门单元的执行机构进行控制，可以采集门单元的每个传感器所处状态，从而可以判断门体所处位置。每一个控制子系统由每侧站台屏蔽门的DCU及单元控制器(PEDC)、PSL组成。

　　2.4.2 控制系统的功能

　　屏蔽门系统可实现系统级控制、站台级控制和手动操作三级控制方式。

　　1)系统级控制

　　系统级控制是在正常运行模式下由信号系统对屏蔽门进行开门/关门控制的控制方式。

　　2)站台级控制

　　站台级控制是在系统级控制因故障失效，由列车驾驶员或站务人员在PSL上进行操作控制。

　　3)手动操作

　　单个门故障情况下，站台人员或乘客可进行手动操作。

　　4)其他相关功能

　　Ø 每个子系统中所有滑动门单元在收到开/关门指令后能够同步开/关门。

　　Ø 每个控制子系统具有参数集中上传、下载及网络自动诊断、维护保养功能。

　　Ø PEDC可对PSL、电源、通信局域网、电机以及每个DCU、的状态进行实时监视，并可以对某道滑动门单元实施隔离。

　　Ø PSL可以实现就地开/关门功能外，还可以对屏蔽门系统与信号系统的互锁进行互锁解除/互锁恢复功能。

　　Ø PEDC能够安全与信号系统、综合监控系统(ISCS)系统进行通讯，并执行相关命令。

　　Ø 屏蔽门的最大关门为150N，在关门过程中遇到障碍物停止运行，满足防夹功能。同时，滑动门可进行重关门动作，重关门次数可调。

　　Ø 通过综合监控系统的光纤环网，可在控制中心实现对屏蔽门系统的状态监视及查询。

　　3. 屏蔽门系统的布置与安装

　　3.1屏蔽门系统的布置

　　屏蔽门系统PSC、蓄电池组、配电柜及UPS等设置在屏蔽门设备房，就地控制盘PSL设置在站台设备区站务人员或司机方便操作的地方。

　　3.2玻璃的选择

　　1) 钢化玻璃热浸处理后，可生产最大规格是2400mm×5000mm，满足站台屏蔽门所能应用到的每种规格的要求。

　　2) 屏蔽门滑动门玻璃规格约为1000mm×2150mm;屏蔽门应急门规格约为1280mm×2150mm，固定门规格为2560mm×2150mm。

　　3) 玻璃片的最大边尺寸不宜大于3000mm，否则玻璃的运输、安装、更换比较困难。

　　3.3 屏蔽门系统的安装

　　本系统的安装应分单元、分步骤进行安装，以有效站台中心线为基准向两边分别进行。

　　4. 屏蔽门控制系统主要部件功能

　　屏蔽门减少了站台区与轨行区之间冷热气流的交换，降低了环控系统的运营能耗;屏蔽门的设置可以防止乘客掉下站台;减小噪声及活塞风对站台候车乘客的影响，改善乘客候车环境的舒适度。

　　4.1 PSC的功能

　　PEDC作为单列屏蔽门服务器使用，向各个门控单元广播控制信令。同时，PSC也为屏蔽门系统与其它系统提供接口模块，上传或下载信息。它负责整个网络的控制和监视整个系统的工作过程，实现系统内部信息的采集、传输、汇总和分析并实现系统内部PSL、监视装置和DCU各单元之间以及与综合监控系统或信号系统之间的信息交换。

　　4.2 DCU的功能

　　DCU的主要功能是执行PSC和PSL的控制命令，控制门体按照预先设定的运动曲线进行启动、减速或制动;并可以通过传感装置接收屏蔽门滑动门的运动速度、行程及门锁上的开/关状态信息，DCU可以将收集的信息进行分类综合，并发送给PSC或电机的控制回路。

　　4.3 PSL的功能

　　PSL设置于车站每侧站台的出站端站台设备区侧，当信号系统或其它别的原因导致系统级控制失效时，由人工进行就地控制，利用PSL设备向DCU发送命令，以实现屏蔽门的控制，对屏蔽门系统与信号系统之间的互锁进行解除或恢复。

　　5. 屏蔽门系统的接地和绝缘

　　5.1 接地

　　由于地铁列车供电方式是架空式刚性悬挂接触网的供电方式，供电系统要利用轨道回流，所以列车行走钢轨与大地间会存在电位差。为了保证乘客安全，屏蔽门系统采用车站站台设备接轨的接地方式，保证屏蔽门与行走钢轨等电位链接。轨电位限制装置在超过整定值时装置动作接地，将钢轨与地网接通以保证人身安全。

　　屏蔽门各单元采取铜排或电缆的方式将所有单元在电气上可靠连通，单列屏蔽门单元在每个车站内在车站起始端设置一个接轨点。接轨方式采用螺栓连接。

　　5.2 绝缘

　　为克服钢轨与接地网间的电压差对乘客造成的影响，屏蔽门需要采用绝缘安装。在屏蔽门门槛的站台侧约0.9m及屏蔽门端门两侧约1.5m范围内的敷设绝缘地板;在距端门约1.5m的设备房外墙的适当范围也要做绝缘处理。这些绝缘材料及绝缘处理达到的绝缘效果要保证乘客安全舒适。

　　绝缘方式可以采用直接铺设在地板表面的绝缘地板，厚度约3mm，与车站其它地面处于同一平面上。设置在地板表面的绝缘层，可以方便进行故障检查及维修。

　　参考文献